﻿#pragma once
#include <vector>
#include<iostream>
using namespace std;

// 哈希函数采用除留余数法﻿
template<class K>
struct HashFunc
{
	size_t operator()(const K& key)
	{
		return (size_t)key;
	}
};

// 哈希表中支持字符串的操作
template<>
struct HashFunc<string>
{
	size_t operator()(const string& key)
	{
		size_t hash = 0;
		for (auto e : key)
		{
			hash *= 31;
			hash += e;
		}

		return hash;
	}
};

// 以下采用开放定址法，即线性探测解决冲突
namespace open_address
{
	enum State
	{
		EXIST,
		EMPTY,
		DELETE
	};

	template<class K, class V>
	struct HashData
	{
		pair<K, V> _kv;
		State _state = EMPTY;
	};

	template<class K, class V, class Hash = HashFunc<K>>
	class HashTable
	{
	public:
		HashTable()
		{
			_tables.resize(10);
		}

		HashData<K, V>* Find(const K& key)
		{
			Hash hs;
			size_t hashi = hs(key) % _tables.size(); 

			//找到空都一直未找到说明不存在
			while (_tables[hashi]._state != EMPTY)
			{
				if (_tables[hashi]._state == EXIST &&  _tables[hashi]._kv.first == key)
				{
					return &_tables[hashi];
				}

				++hashi;

				//在往后边找的过程中，hashi一直加，可能加到最后一个有效数据下标后要重新从第一个数据找起
				hashi %= _tables.size();
			}

			return nullptr;
		}

		bool Insert(const pair<K, V>& kv)
		{
			Hash hs;
			//为了提高效率，先查找是否有这个数据，没有才插入
			if (Find(kv.first))
				return false;

			//扩容(存的数据超过size的0.7就扩容，否则可能没有位置放新数据)
			//占比为整型，直接比较有误差，乘10再比较
			if(_n * 10 / _tables.size() >= 7)
			{
				HashTable<K, V, Hash> newHT;
				newHT._tables.resize(_tables.size() * 2);
				//遍历原哈希表，插入到新表
				for (int i = 0; i < _tables.size(); ++i)
				{
					if (_tables[i]._state == EXIST)
					{
						newHT.Insert(_tables[i]._kv);//复用
					}
				}

				_tables.swap(newHT._tables);//交换
			}

			size_t hashi = hs(kv.first) % _tables.size();
			while (_tables[hashi]._state == EXIST)
			{
				++hashi;

				//同样需要考虑加到最后后重新返回到0
				hashi %= _tables.size();
			}

			//插入
			_tables[hashi]._kv = kv;
			_tables[hashi]._state = EXIST;

			return true;

		}


		bool Erase(const K& key)
		{
			HashData<K, V>* find = Find(key);
			if (find == nullptr)
				return false;
			else
			{
				find->_state = DELETE; //找到就置为删除状态
				return true;
			}
		}

	private:
		vector<HashData<K, V>> _tables;
		size_t _n = 0;  // 表中存储数据个数
	};
}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////



template<class K>
struct SetKeyOfT
{
	const K& operator()(const K& key)
	{
		return key;
	}
};

template<class K, class V>
struct MapKeyOfT
{
	const K& operator()(const pair<K, V>& kv)
	{
		return kv.first;
	}
};

namespace hash_bucket
{
	template<class T>
	struct HashNode
	{
		T _data;
		HashNode<T>* _next;
		HashNode(const T& data)
			:_data(data)
			, _next(nullptr)
		{}
	};


	// K 为 T 中key的类型
	// T 可能是键值对，也可能是K
	// KeyOfT: 从T中提取key
	// Hash将key转化为整形，因为哈希函数使用除留余数法
	template<class K, class T, class KeyOfT, class Hash>
	class HashTable
	{
		typedef HashNode<T> Node;
	public:
		HashTable()
		{
			_tables.resize(10, nullptr);
		}

		// 哈希桶的销毁
		~HashTable()
		{
			for (int i = 0; i < _tables.size(); ++i)
			{
				Node* cur = _tables[i];
				while (cur)
				{
					Node* next = cur->_next;
					delete cur;
					cur = next;
				}

				_tables[i] = nullptr;
			}
		}

		// 插入值为data的元素，如果data存在则不插入
		bool Insert(const T& data)
		{
			Hash hs;
			KeyOfT kof;
			size_t hashi = hs(kof(data)) % _tables.size();

			if (Find(kof(data)))
				return false;

			//扩容
			if (_n == _tables.size())
			{
				vector<Node*> newtables(_tables.size() * 2, nullptr);
				for (int i = 0; i < _tables.size(); ++i)
				{
					Node* cur = _tables[i];
					while (cur)
					{
						Node* next = cur->_next;
						
						size_t hashi = hs(kof(cur->_data)) % newtables.size();
						// 头插
						cur->_next = newtables[hashi];
						newtables[hashi] = cur;

						cur = next;
					}

					_tables[i] = nullptr;
				}

				_tables.swap(newtables);
			}

			Node* newnode = new Node(data);
			newnode->_next = _tables[hashi];
			_tables[hashi] = newnode;
			++_n;

			return true;
		}

		// 在哈希桶中查找值为key的元素，存在返回true否则返回false﻿
		bool Find(const K& key)
		{
			Hash hs;
			KeyOfT kof;
			size_t hashi = hs(kof(key)) % _tables.size();
			Node* cur = _tables[hashi];

			while (cur)
			{
				if (kof(cur->_data) == key)
				{
					return true;
				}

				cur = cur->_next;
			}
			return false;
		}

		// 哈希桶中删除key的元素，删除成功返回true，否则返回false
		bool Erase(const K& key)
		{
			Hash hs;
			KeyOfT kof;

			//不存在
			if (Find(key) == false)
			{
				return false;
			}

			size_t hashi = hs(key) % _tables.size();
			Node* prev = nullptr;
			Node* cur = _tables[hashi];
			while (cur)
			{
				if (key == kof(cur->_data))
				{
					//第一个结点
					if (prev == nullptr)
					{
						_tables[hashi] = cur->_next;
					}
					else
					{
						prev->_next = cur->_next;
					}

					//删除
					delete cur;
					--_n;
					return true;
				}

				prev = cur;
				cur = cur->_next;

			}

			return false;

		}

	private:
		vector<Node*> _tables;  // 指针数组
		size_t _n = 0;			// 表中存储数据个数
	};
}